Uzlaboti keramikas materiāli skarbiem apkopes darbiem

Nav oficiālas pakalpojuma definīcijas. Var uzskatīt, ka tas attiecas uz augstajām vārsta nomaiņas izmaksām vai darba apstākļiem, kas samazina apstrādes jaudu. Globālā nepieciešamība samazināt procesa ražošanas izmaksas, lai uzlabotu visu nozaru, kas iesaistītas skarbos pakalpojumu apstākļos, rentabilitāti. Tie svārstās no naftas un gāzes, naftas ķīmijas līdz kodolenerģijai un elektroenerģijas ražošanai, minerālu pārstrādei un kalnrūpniecībai. Dizaineri un inženieri cenšas sasniegt šo mērķi dažādos veidos. Vispiemērotākā metode ir palielināt darbības laiku un efektivitāti, efektīvi kontrolējot procesa parametrus (piemēram, efektīvu izslēgšanu un optimizētu plūsmas kontroli). Svarīga loma ir arī drošības optimizācijai, jo nomaiņu skaita samazināšana var radīt drošāku ražošanas vidi. Turklāt uzņēmums strādā, lai samazinātu iekārtu (tostarp sūkņu un vārstu) krājumus un nepieciešamo utilizāciju. Tajā pašā laikā objektu īpašnieki no saviem aktīviem sagaida milzīgu apgrozījumu. Tāpēc palielinātas apstrādes jaudas rezultātā vienai un tai pašai produktu plūsmai būs mazāk (bet lielāka diametra) cauruļu un iekārtu un instrumentu. Tas parāda, ka papildus lielākam atsevišķu sistēmas komponentu izmantošanai plašākam cauruļu diametram ir nepieciešams arī izturēt ilgstošu iedarbību skarbā vidē, lai samazinātu ekspluatācijas apkopes un nomaiņas prasības. Komponentiem, tostarp vārstiem un vārstu lodītēm, jābūt izturīgiem, lai tie atbilstu vēlamajam pielietojumam, taču tie var arī pagarināt to kalpošanas laiku. Tomēr lielākā daļa lietojumu galvenā problēma ir tā, ka metāla daļas ir sasniegušas savas veiktspējas robežas. Tas norāda, ka dizaineri var atrast alternatīvas nemetāliskiem materiāliem prasīgos lietojumos, jo īpaši keramikas materiālos. Tipiski parametri, kas nepieciešami komponentu darbībai skarbos apstākļos, ir termiskā triecienizturība, izturība pret koroziju, izturība pret nogurumu, cietība, izturība un stingrība. Izturība ir galvenais parametrs, jo komponenti, kas ir mazāk elastīgi, var katastrofāli sabojāt. Keramikas materiālu stingrība tiek definēta kā izturība pret plaisu izplatīšanos. Dažos gadījumos to var izmērīt, izmantojot ievilkšanas metodi, lai iegūtu mākslīgi augstu vērtību. Vienpusējas griezuma sijas izmantošana var nodrošināt precīzus mērījumu rezultātus. Stiprums ir saistīts ar stingrību, bet attiecas uz vienu punktu, kur materiāls tiek katastrofāli bojāts, kad tiek pielietots spriegums. To parasti sauc par "plīsuma moduli", un to iegūst, mērot trīspunktu vai četru punktu lieces izturību uz testa stieņa. Trīs punktu testa vērtība ir par 1% lielāka nekā četru punktu testa vērtība. Lai gan cietības mērīšanai var izmantot daudzas skalas, tostarp Rockwell cietības testeri un Vickers cietības testeri, Vickers mikrocietības skala ir ļoti piemērota progresīviem keramikas materiāliem. Cietība mainās proporcionāli materiāla nodilumizturībai. Vārstos, kas darbojas cikliski, galvenā problēma ir nogurums, ko izraisa nepārtraukta vārsta atvēršana un aizvēršana. Nogurums ir spēka slieksnis. Pārsniedzot šo slieksni, materiālam ir tendence sabojāties zem tā parastās lieces izturības. Izturība pret koroziju ir atkarīga no darbības vides un materiālu saturošās vides. Papildus "hidrotermiskajai degradācijai" daudzi uzlaboti keramikas materiāli šajā jomā ir pārāki par metāliem, un daži materiāli, kuru pamatā ir cirkonija oksīds, tiks pakļauti "hidrotermiskai noārdīšanai" pēc tam, kad tie tiks pakļauti augstas temperatūras tvaika iedarbībai. Termiskais trieciens ietekmē sastāvdaļu ģeometriju, termiskās izplešanās koeficientu, siltumvadītspēju, stingrību un izturību. Šī zona ir labvēlīga augstai siltumvadītspējai un stingrībai, tāpēc metāla detaļas var darboties efektīvi. Tomēr keramisko materiālu sasniegumi tagad nodrošina pieņemamu termiskā trieciena pretestības līmeni. Uzlabotā keramika ir izmantota daudzus gadus, un tā ir populāra starp uzticamības inženieriem, rūpnīcu inženieriem un vārstu projektētājiem, kuriem nepieciešama augsta veiktspēja un augsta vērtība. Saskaņā ar īpašām pielietojuma prasībām tas ir piemērots dažādiem preparātiem dažādās nozarēs. Tomēr četrām modernām keramikām ir liela nozīme stingras vārstu apkopes jomā, tostarp silīcija karbīdam (SiC), silīcija nitrīdam (Si3N4), alumīnija oksīdam un cirkonija oksīdam. Vārsta un vārsta lodītes materiāli tiek izvēlēti atbilstoši konkrētajām pielietojuma prasībām. Vārstā tiek izmantotas divas galvenās cirkonija formas, kurām ir tāds pats termiskās izplešanās koeficients un stingrība kā tēraudam. Magnija oksīda daļēji stabilizētam cirkonija oksīdam (Mg-PSZ) ir visaugstākā termiskā triecienizturība un stingrība, savukārt itrija tetragonālais cirkonija polikristālisks (Y-TZP) ir cietāks, taču ir jutīgs pret hidrotermisku noārdīšanos. Silīcija nitrīdam (Si3N4) ir dažādi formulējumi. Gāzes spiediena saķepinātais silīcija nitrīds (GPPSN) ir visbiežāk izmantotais materiāls vārstiem un vārstu sastāvdaļām. Papildus vidējai stingrībai tai ir arī augsta cietība un izturība, lieliska termiskā triecienizturība un termiskā stabilitāte. Turklāt augstas temperatūras tvaika vidē Si3N4 var aizstāt cirkoniju, lai novērstu hidrotermisko degradāciju. Ar stingrāku budžetu koncentrators var izvēlēties no SiC vai alumīnija oksīda. Abiem materiāliem ir augsta cietība, taču tie nav cietāki par cirkoniju vai silīcija nitrīdu. Tas parāda, ka materiāls ir ļoti piemērots statisku komponentu lietojumiem, piemēram, vārstu starplikām un vārstu ligzdām, nevis vārstu lodītēm vai diskiem, kas ir pakļauti lielākai slodzei. Salīdzinot ar metāla materiāliem, ko izmanto prasīgos vārstu lietojumos (tostarp ferohroms (CrFe), volframa karbīds, Hastelloy un Stellite), uzlabotajiem keramikas materiāliem ir zemāka stingrība un līdzīga izturība. Pieprasīti pakalpojumu lietojumi ietver rotējošo vārstu izmantošanu, piemēram, droseļvārstus, stieņus, peldošos lodveida vārstus un atsperes. Šādos lietojumos Si3N4 un cirkonija oksīdam ir termiskā triecienizturība, stingrība un izturība, un tie var pielāgoties visprasīgākajām vidēm. Materiāla cietības un izturības pret koroziju dēļ detaļas kalpošanas laiks ir vairākas reizes lielāks par metāla detaļu. Citas priekšrocības ietver veiktspējas raksturlielumus vārsta kalpošanas laikā, jo īpaši vietās, kur tiek saglabātas atslēgšanas un vadības iespējas. Tas tika pierādīts 65 mm (2,6 collu) vārsta kynar/RTFE lodītes un starplikas gadījumā, kas pakļauta 98% sērskābes un ilmenīta iedarbībai, ilmenītu pārveidojot par titāna oksīda pigmentu. Mediju kodīgais raksturs nozīmē, ka šo komponentu kalpošanas laiks var būt pat sešas nedēļas. Tomēr Nilcra™ ražotā sfēriskā vārsta apdare (patentēta magnija oksīda daļēji stabilizēta cirkonija (Mg-PSZ)) izmantošanai (1. attēls) ir lieliska cietība un izturība pret koroziju, un tā ir nodrošināta trīs gadus. Neregulāra apkalpošana, bez novērojama nolietojuma. Lineārajos vārstos (ieskaitot leņķa vārstus, droseļvārstus vai globusveida vārstus) šo izstrādājumu "cietā sēdekļa" īpašību dēļ cirkonija oksīds un silīcija nitrīds ir piemēroti gan vārstu aizbāžņiem, gan vārstu ligzdām. Līdzīgi alumīnija oksīdu var izmantot noteiktās oderēs un būros. Izmantojot atbilstošo lodi uz sēdekļa gredzena, var panākt augstu blīvējuma pakāpi. Vārsta kodolam, tostarp spoles vārstam, ieplūdes un izplūdes atverei vai vārsta korpusa buksei, var izmantot jebkuru no četriem galvenajiem keramikas materiāliem atbilstoši pielietojuma prasībām. Materiāla augstā cietība un izturība pret koroziju ir izrādījusies labvēlīga produkta veiktspējas un kalpošanas laika ziņā. Ņemiet par piemēru Austrālijas boksīta pārstrādes rūpnīcā izmantoto droseļvārstu DN150. Augstais silīcija dioksīda saturs vidē izraisa augstu vārstu bukses nodilumu. Sākotnēji izmantotā starplika un vārsta disks bija izgatavoti no 28% CrFe sakausējuma un kalpoja tikai astoņas līdz desmit nedēļas. Tomēr, pateicoties Nilcra™ cirkonija oksīda vārstu ieviešanai (2. attēls), kalpošanas laiks ir palielināts līdz 70 nedēļām. Pateicoties tās stingrībai un stiprībai, keramika labi darbojas lielākajā daļā vārstu lietojumu. Tomēr tā ir to cietība un izturība pret koroziju, kas palīdz pagarināt vārsta kalpošanas laiku. Tas savukārt samazina visa dzīves cikla izmaksas, samazinot rezerves daļu dīkstāves laiku, samazinot apgrozāmo kapitālu un krājumus, minimālu apstrādi ar rokām un uzlabojot drošību, samazinot noplūdes. Keramikas materiālu izmantošana augstspiediena vārstos ilgu laiku ir bijusi viena no galvenajām bažām, jo ​​šie vārsti ir pakļauti lielām aksiālām vai vērpes slodzēm. Tomēr galvenie spēlētāji šajā jomā izstrādā vārstu lodīšu konstrukcijas, kas uzlabo iedarbināšanas griezes momenta izturību. Otrs galvenais ierobežojums ir izmērs. Lielākā vārsta ligzdas un lielākās vārsta lodītes izmērs (3. attēls), ko ražo daļēji stabilizēts magnēzija cirkonijs, ir attiecīgi DN500 un DN250. Tomēr lielākā daļa pašreizējo speciālistu dod priekšroku keramikas izmantošanai, lai izgatavotu detaļas, kuru izmēri nepārsniedz šos izmērus. Lai gan tagad ir pierādīts, ka keramikas materiāli ir piemērota izvēle, joprojām ir dažas vienkāršas vadlīnijas, kas jāievēro, lai palielinātu to veiktspēju. Keramikas materiāli vispirms jāizmanto tikai tad, ja ir nepieciešams samazināt izmaksas. Gan iekšpusē, gan ārpusē jāizvairās no asiem stūriem un stresa koncentrācijas. Jebkāda iespējamā termiskās izplešanās neatbilstība ir jāņem vērā projektēšanas posmā. Lai samazinātu loka spriegumu, keramika ir jātur ārpusē, nevis iekšpusē. Visbeidzot, rūpīgi jāapsver nepieciešamība pēc ģeometriskām pielaidēm un virsmas apdares, jo šīs pielaides var ievērojami palielināt nevajadzīgas izmaksas. Ievērojot šīs vadlīnijas un labāko praksi materiālu atlasē un saskaņošanā ar piegādātājiem jau no projekta sākuma, var panākt ideālu risinājumu katram prasīgam pakalpojuma lietojumam. Šī informācija ir iegūta, pārskatīta un pielāgota no Morgan Advanced Materials nodrošinātajiem materiāliem. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. (2019. gada 28. novembris). Uzlaboti keramikas materiāli, kas piemēroti nopietniem apkopes darbiem. AZoM. Iegūts no https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 2021. gada 26. maijā. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Uzlaboti keramikas materiāli nopietniem pakalpojumu lietojumiem". AZoM. 2021. gada 26. maijs. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Uzlaboti keramikas materiāli nopietniem pakalpojumu lietojumiem". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Piekļuve 2021. gada 26. maijā). Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. 2019. gads. Uzlaboti keramikas materiāli, kas piemēroti nopietniem servisa pielietojumiem. AZoM, skatīts 2021. gada 26. maijā, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID = 12305. AZoM sarunājās ar Vašingtonas štata universitātes asociētajiem profesoriem Ardu Gozenu, Džordžu un Džoanu Berijiem. Arda ir daļa no vairāku institūciju komandas, kuras mērķis ir radīt inženierijas audu sastatnes, imitējot cilvēka audu īpašības. Šajā intervijā AZoM runāja ar Dr. Timu Nuniju un Dr. Adamu Bušelu no Thermo Fisher Scientific par Nexsa G2 virsmas analīzes sistēmu. Šajā intervijā AZoM un Nanalīzes lietišķās ķīmijas vadītājs Dr. Huans Araneda runāja par KMR pieaugošo izmantošanu un lietderību un to, kā palīdzēt litija nogulšņu analīzē. Leco GDS850 spīdizlādes spektrometru var izmantot dažādu metalurģijas materiālu analīzei. Tas nodrošina arī materiāla kvantitatīvu dziļuma profilēšanu. Tā diapazons ir no 120 līdz 800 nm, un tas ir daudzpusīgs. Hardinge® T sērijas virpošanas centri un SUPER-PRECISION® T sērijas virpošanas centri ir atzīti tirgus līderi īpaši precīzos un cietos virpošanas lietojumos. Mēs izmantojam sīkfailus, lai uzlabotu jūsu pieredzi. Turpinot pārlūkot šo vietni, jūs piekrītat sīkdatņu izmantošanai. Vairāk informācijas.